(57)【要約】【課題】フレキシブルプリント配線板を補強材に支持した構成のプリント配線板において、補強材に適度な剛性を付与し補強材の加工端面からの粉落ちも少なくする。【解決手段】主成分がパラ系アラミド繊維であるアラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を保持し加熱加圧成形した絶縁層を補強材とする。この補強材にフレキシブルプリント配線板を一体化し支持する。熱硬化性樹脂は、好ましくは、エポキシ樹脂、可撓性エポキシ樹脂である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
主成分がパラ系アラミド繊維であるアラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を保持し加熱加圧成形した絶縁層を補強材とし、これにフレキシブルプリント配線板を支持したことを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
パラ系アラミド繊維が、ポリｐ−フェニレンジフェニールエーテルテレフタラミド繊維である請求項１記載のプリント配線板。
【請求項３】
熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂又は可撓性エポキシ樹脂である請求項１又は２記載のプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント配線板を補強材に支持した構成のプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブルプリント配線板は、その一部を絶縁性の補強材に支持した状態で用いられる。これによって、電子機器への実装性の向上ならびに実装した機器の動作信頼性確保を図っている。すなわち、厚さ０．０５〜２mm程度の絶縁性シート材を所定形状に加工して補強材とし、これをフレキシブルプリント配線板の少なくとも片面に接着剤等で貼り合せて、フレキシブルプリント配線板が補強材に支持された構成のプリント配線板としている。
【０００３】
従来、この補強材には、電気絶縁用積層板を所定形状に打抜き加工したものを用いている。前記積層板は、熱硬化性樹脂をシート状繊維基材に含浸乾燥して製造したプリプレグの層を加熱加圧成形したものである。例えば、ガラス繊維織布基材エポキシ樹脂積層板、ガラス繊維織布基材とガラス繊維不織布基材を複合したコンポジットエポキシ樹脂積層板（ＣＥＭ−３タイプエポキシ樹脂積層板）である。そのほか、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム等を使用している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３８７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フレキシブルプリント配線板の補強材に要求される基本特性は、耐熱性、機械強度（剛性）、低そり特性などである。さらに近年では、電子機器の高機能化や小型化進んだことより、所定形状に加工した補強材の加工端面から脱落する異物粉（粉落ち）が電子部品の実装不良や電子機器の動作不良の原因になるという認識があり、加工端面からの粉落ち要素の少ない補強材が求められている。従来、補強材に使用されている積層板は、本来、電気絶縁用であるため、フレキシブルプリント配線板の補強材として要求される加工時（特に打抜き加工時）の粉落ち発生の抑制の点で不十分であった。
【０００６】
上記打抜き加工端面からの粉落ち抑制のために、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の耐熱性のある熱可塑性樹脂シートを補強材として用いることも行なわれているが、補強材としての機械的強度（剛性）が不足し、フレキシブルプリント配線板に一体に貼り合せた後にそりが発生する問題があった。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、フレキシブルプリント配線板を補強材に支持した構成のプリント配線板において、補強材に適度な剛性を付与しその加工端面からの粉落ちも少なくすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係るプリント配線板は、主成分がパラ系アラミド繊維であるアラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を保持し加熱加圧成形した絶縁層を補強材とする。この補強材にフレキシブルプリント配線板を一体化し支持したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
アラミド繊維不織布は、ガラス繊維織布やガラスマットと異なり、フィラメントが一本一本に分散しており集束していない。従って、これに熱硬化性樹脂を保持し加熱加圧成形した絶縁層は、フィラメント一本一本が独立して熱硬化性樹脂に拘束されている。また、アラミド繊維は、ガラス繊維よりも硬度が低い。このようなことから、加工時、特に打抜き加工時の加工端面からの粉落ち(繊維屑や樹脂粉)が少なくなる。
アラミド繊維不織布基材に熱硬化性樹脂を保持し加熱加圧成形した絶縁層を補強材としていることから、補強材として必要な機械的強度（剛性）、低そり特性も確保している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
上述のように、本発明における補強材は、熱硬化性樹脂を含浸したアラミド繊維不織布基材の層を加熱加圧成形してなるものである。アラミド繊維不織布基材を構成するアラミド繊維には、パラ系とメタ系があるが、パラ系アラミド繊維を主成分としたアラミド繊維不織布基材が好ましい。パラ系アラミド繊維が好ましい理由は、パラ系アラミド繊維はメタ系アラミド繊維より繊維自体の引張り強度など力学的物性値が高く、補強材にフレキシブルプリント配線板を支持した構成のプリント配線板のそりを小さくできるからである。また、パラ系アラミド繊維は、吸湿性もメタ系アラミド繊維より小さいので、高温多湿の雰囲気下における信頼性の点で有利である。
【００１１】
パラ系アラミド繊維としては、ポリｐ−フェニレンテレフタラミド繊維とポリｐ−フェニレンジフェニールエーテルテレフタラミド繊維が市販されており、これらが一般的である。
【００１２】
アラミド繊維が存在する補強材の層中のパラ系アラミド繊維含有量を１７質量％以上にすると、補強材としての強度が増す。従って、補強材にフレキシブルプリント配線板を支持した構成のプリント配線板のそりをより小さく抑制することができる。
【００１３】
アラミド繊維不織布基材に保持する熱硬化性樹脂は特に限定するものではなく、フェノール樹脂，エポキシ樹脂，ポリエステル，ポリイミドなどである。しかし、フェノール樹脂やポリイミドなど、比較的耐熱性の高い熱硬化性樹脂（例えば、ベンゼン核など接着に直接関与しない部分を分子骨格に高密度で有している樹脂）は、樹脂自体は硬いものの、接着性が比較的低いためアラミド繊維と樹脂の界面剥離が発生しやすく、樹脂自体の破壊も起こりやすいということが分かった。このようなことから、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用することが好ましい。さらに、エポキシ樹脂の脆さを低減するために、ゴム成分などの可撓化成分を加え、変性した可撓性エポキシ樹脂も好ましいものである。
【００１４】
補強材としての電機絶縁層の製造は、電気絶縁用積層板の成形と同様に実施することができる。
すなわち、熱硬化性樹脂を含浸乾燥したアラミド繊維不織布基材（プリプレグ）の層を離型フィルムで被覆して鏡面板に挟みこみ、プレス熱盤間で加熱加圧成形する。プリプレグの層は、プリプレグ１枚であってもよいし複数枚であってもよい。
【００１５】
アラミド繊維不織布基材を構成するアラミド繊維のフィラメント径は、通常９〜１２μｍのものが使用できるが、特に限定するものではない。
【実施例】
【００１６】
アラミド繊維不織布基材、その他材料として、以下のものを準備した。
（アラミド繊維不織布基材１）
パラ系アラミド繊維チョップ（繊維径：１．５デニール，繊維長：３mm，帝人製「テクノーラ」）とメタ系アラミド繊維チョップ（繊維径：３デニール，繊維長：６mm，軟化温度２８０℃，帝人製「コーネックス」,未延伸）を混抄し、水溶性エポキシ樹脂バインダ（ガラス転移温度１１０℃）をスプレーして加熱乾燥により単位質量７０ｇ／ｍ２の不織布とした。パラ系アラミド繊維／メタ系アラミド繊維／樹脂バインダの配合質量比は、８５／５／１０である。さらに、この不織布を一対の熱ロール間に通すことにより加熱圧縮し、メタ系アラミド繊維をパラ系アラミド繊維に熱融着した。
前記パラ系アラミド繊維は、具体的には、ポリｐ−フェニレン３，４−ジフェニールエーテルテレフタラミド繊維である。
（アラミド繊維不織布基材２）
パラ系アラミド繊維を、ポリｐ−フェニレン３，４−ジフェニールエーテルテレフタラミド繊維からポリｐ−フェニレンテレフタラミド繊維に置き換えた以外は、アラミド繊維不織布基材１と同様に製造した不織布である。
（アラミド繊維不織布基材３）
アラミド繊維としてメタ系アラミド繊維チョップ（繊維径：３デニール，繊維長：６mm，軟化温度２８０℃，帝人製「コーネックス」，未延伸）だけを使用し、アラミド繊維不織布基材１と同様に製造した不織布である。
（ガラス繊維織布基材）
単位質量：１０７ｇ／ｍ２（旭シュエーベル製「ＧＣ−２１６」）
（ポリイミドフィルム）
厚み：０．２mm（鐘淵化学製「アピカルＡＨ」）
プリプレグとして、以下のものを準備した。
先ず、硬化剤としてジシアンジアミドを、硬化促進剤として２−エチル−４メチルイミダゾールを配合したビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ワニス（Ａ）を準備した。
また、ワニス（Ａ）に可撓性エポキシ樹脂としてダイマ酸変性エポキシ樹脂を樹脂固形質量比でビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／ダイマ酸変性エポキシ樹脂＝８０／２０になるように配合したワニス（Ｂ）を準備した。
（プリプレグ１）
ワニス（Ａ）をアラミド繊維不織布基材１に含浸乾燥してプリプレグとした。樹脂付着量は、そのプリプレグ１枚を加熱加圧成形した後の厚さが０．１mmになるように調整した。
（プリプレグ２）
ワニス（Ａ）をアラミド繊維不織布基材２に含浸乾燥してプリプレグとした。樹脂付着量は、そのプリプレグ１枚を加熱加圧成形した後の厚さが０．１mmになるように調整した。
（プリプレグ３）
ワニス（Ａ）をアラミド繊維不織布基材３に含浸乾燥してプリプレグとした。樹脂付着量は、そのプリプレグ１枚を加熱加圧成形した後の厚さが０．１mmになるように調整した。
（プリプレグ４）
ワニス（Ｂ）をアラミド繊維不織布基材１に含浸乾燥してプリプレグとした。樹脂付着量は、そのプリプレグ１枚を加熱加圧成形した後の厚さが０．１mmになるように調整した。
（プリプレグ５）
ワニス（Ａ）をガラス繊維織布基材に含浸乾燥してプリプレグとした。樹脂付着量は、そのプリプレグ１枚を加熱加圧成形した後の厚さが０．１mmになるように調整した。
【００１７】
実施例１
プリプレグ１を５枚重ねた層の両表面に離型フィルム（５０μｍ厚のポリプロピレンフィルム）を配置しこれを鏡面板に挟み込み、クラフト紙層からなる厚さ１０mmのクッション材を介してプレス熱盤間で加熱加圧成形し、厚さ０．５mmの積層板を得た。
【００１８】
実施例２
プリプレグ２を使用し、実施例１と同様に厚さ０．５mmの積層板を得た。
【００１９】
実施例３
プリプレグ４を使用し、実施例１と同様に厚さ０．５mmの積層板を得た。
【００２０】
比較例１
プリプレグ３を使用し、実施例１と同様に厚さ０．５mmの積層板を得た。
【００２１】
比較例２
プリプレグ５を使用し、実施例１と同様に厚さ０．５mmの積層板を得た。
【００２２】
比較例３
ポリイミドフィルムを使用した。
【００２３】
上記各材料を金型で所定形状に打抜き加工して補強材とする。エアブローにより補強材から打抜き粉を取り除いた後、その１００枚の質量を測定し、その測定値をＡとする。次いで、前記補強材をプラスチック容器に入れ振動発生機で５分間振動させ、再度エアブローして粉落ちを取り除いた後に質量を測定する。その測定値をＢとする。そして、粉落ち量を次式により求めた。
粉落ち量（mg）＝質量Ａ（mg）−質量Ｂ（mg）
上記各補強材にフレキシブルプリント配線板を支持した構成のプリント配線板を次のように製造した。
まず、補強材の片面に、熱硬化型接着フィルム（ＤｕＰｏｎｔ製「パイララックス  ＬＦ０１００」）をフロープレスにて仮接着する（加熱条件：１２０℃−２分間，圧力：５ＭＰａ）。次いで、前記接着フィルム面にフレキシブルプリント配線板（ニッカン工業製「Ｆ３０ＶＣ１」）を重ね合せ、同様にフロープレスにて、接着フィルムを介して補強材とフレキシブルプリント配線板を本接着し（加熱条件：１７０℃−５分間，圧力：２０ＭＰａ）、一体化する。
このように構成したプリント配線板（１５０×１５０mm）を定盤上に載せ、定盤からの浮き上がりの最大隙間を測定して、そり量の測定値とした。また、機械的強度（剛性）として、ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１の試験方法により、曲げ弾性率を測定した。
【００２４】
表１，２に、粉落ち量，そり量，曲げ弾性率の測定値を示した。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
【表２】
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